• 关键词：一氧化氮  抗坏血酸  亚硝酸盐  镉  玉米

• 基金项目：黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室基金（No.K318009902-1416）

• 徐一馨
• 西北农林科技大学生命科学学院, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌 712100

• 王飞
• 西北农林科技大学生命科学学院, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌 712100

• 范文强
• 西北农林科技大学生命科学学院, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌 712100

• 李佳
• 西北农林科技大学生命科学学院, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌 712100

• 胡景江
• 西北农林科技大学生命科学学院, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌 712100

• 慕自新
• 西北农林科技大学生命科学学院, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌 712100

• 摘要：植物所吸收的Cd通过与关键的代谢途径、蛋白质的羧基和硫巯基相互作用，或者通过诱导活性氧的迸发而对植物产生毒害作用.大多数植物甚至暴露于低浓度的Cd就会引起明显的中毒症状，因此，揭示缓解Cd胁迫/或提高重金属污染土壤上作物的生产力是一个刻不容缓的问题.植物中的气体多功能信号分子一氧化氮（NO）被证明广泛参与了植物对Cd胁迫的响应和调节，但由于受到成本等因素的限制，其在生产中的应用还不成熟.因此，本文以玉米为实验材料，系统地研究了酸性条件下由抗坏血酸（Vc）和亚硝酸盐（NO₂^-）反应所产生的NO对植株遭受Cd胁迫的缓解作用.结果表明，10 mmol·L^-1的Vc和浓度为0、500、1000、1500、2000、3000、4000、5000 μmol·L^-1的NaNO₂分别进行反应，其缓解Cd胁迫的作用呈先促进后抑制的现象，NaNO₂最佳浓度为3000 μmol·L^-1.与对照相比，适度的Vc+NO₂^-预处理能够显著增加Cd胁迫下玉米幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸氧化酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）的活性，相应地减少了活性氧过氧化氢（H₂O₂）和超氧阴离子（O₂^-·）的积累，降低了膜脂的过氧化伤害.Vc+NO₂^-还能显著地缓解由Cd造成的叶片黄化现象，维持叶片叶绿素含量的相对稳定；能够在重金属胁迫下增强植物螯合重金属离子的能力，减缓重金属对植株生长发育和生理代谢的影响.由于具有价格低廉且来源方便的特点，Vc+NO₂^-来源的NO在大田作物抵抗Cd胁迫中具有潜在的应用价值.

• Abstract：Cadmium (Cd) can be generated by mining or industrial practice, and it has become a serious threat to living environment and health of human beings. This paper systematically studied the function of NO, generated by ascorbic acid (Vc) along with nitrite (NO₂^-) under acidic conditions, in alleviating Cd stress of maize (Zea mays L.) seedlings. The results showed that NO₂^- derived chemically synthesized NO can significantly improve Cd tolerance of maize seedlings that were cultured hydroponicly by a dose-dependent pattern. Under 10 mmol·L^-1 Vc, the most efficient NO₂^- concentration enhancing seedling growth resistance to Cd stress was about 3000 μmol·L^-1. We found that Vc+NO₂^- can enhance antioxidant enzymes activity such as superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX) and glutathione reductases (GR), which in turn decreased both H₂O₂ and O₂^-· levels in maize roots and protected membrane lipids escaping from over-oxidation. Moreover, it can clearly mitigate Cd-caused leaf yellowing phenomenon, maintain chlorophyll content stability and enhance the plants capacity of chelating heavy metal ions. Considering of the cheap and easy-coming features of the materials, Vc+ NO₂^--derived NO has a potential in implementing in field crops.

• Key words：nitric oxide  ascorbic acid  nitrite  cadmium  maize

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